《釩電池行業深度報告:儲能政策驅動商業化提速驅動降本-220725(24頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《釩電池行業深度報告:儲能政策驅動商業化提速驅動降本-220725(24頁).pdf(24頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 行業及產業 行業研究/行業深度 證券研究報告 鋼鐵 2022 年 07 月 25 日 磨劍儲能二十載,一朝聞政“會當水擊三千里”看好 釩電池行業深度報告 證券分析師 孟祥文 A0230517050002 研究支持 陳松濤 A0230121090002 聯系人 陳松濤(8621)23297818轉 本期投資提示:碳中和目標下,電力配儲空間廣闊,發展新型儲能技術迫在眉睫。2030 年,預計我國風電、太陽能發電總裝機量將達到 12 億千瓦以上,按照 20%的配儲比例估算,對應電力領域儲能需求至少為 240GW,較 2021 年底的 46.1GW 大幅增長 421%。但與此同時,傳統的抽水蓄能發展受
2、地理環境因素限制,故發展新型儲能勢在必行。政策新規重點強調安全性要求,釩電池獲得歷史性發展機遇。2022 年 6 月,能源局發布防止電力生產事故的二十五項重點要求(2022 年版)(征求意見稿),基于安全性考慮,提出中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池。政策端對安全性加大重視,未來大型儲能項目更傾向于安全性更高,且已開始初步規?;l展的釩電池技術路徑。釩電池技術已經相對成熟,較當前主流的鋰電池路徑具有高安全性、長循環壽命、資源回收率高等優勢,在中大型儲能領域的應用中脫穎而出。各類電化學儲能路徑中,釩電池具備以下優勢:1)安全性高;2)擴容能力強,適合大型儲
3、能場景;3)循環壽命長達 16000次以上,遠高于鋰電池的 6000 次;4)全生命周期度電成本約 0.53 元,低于鋰電池的 0.75元;5)釩資源自主可控,我國產量占比高達 66%,遠高于鋰的 14%,同時電解液可完全回收,回收利用率可達 75%85%以上。因此,釩電池完美適配中大型儲能場景,預計將在應用場景上與主流的鋰電池路徑發生差異化競爭,并在靜態儲能領域獲得領先優勢。政策催化釩電池商業化加速,產業鏈規?;箢A計成本將持續下行。限制釩電池發展的主要因素為初始投資成本,目前約 45 元/Wh 左右,高于鋰電池的 1.52 元/Wh。不過近期政策扶持下,各地項目加速推進:如大連液流電池儲能
4、調峰電站一期 100MW/400MWh項目將于 22 年 8 月正式投入商運。產業鏈規?;铀?,將驅動釩電池各環節成本持續下行,根據實驗室進展和濰坊鹽酸基全釩液流儲能電站情況估計,預計未來釩電池初始投資成本可下降至 2 元/Wh 以內,較當前成本大幅下降 50%以上。分時電價機制不斷完善,釩電池儲能經濟性優勢逐漸凸顯。2021 年 7 月,國家發改委發布關于進一步完善分時電價機制的通知,政策指導下,分時電價機制的完善進一步擴大了峰谷電價差距,對于后續儲能項目的經濟收益形成明顯利好。經測算,當一個1MW/4MWh 釩電池儲能項目用于發電側配儲時,每年可貢獻毛利潤約 392 萬元。投資分析意見:釩
5、電池加速擴張背景下,預計釩礦的高資源壁壘將令上游公司充分受益,且掌握電解液技術的企業也將在產業鏈中具有一定優勢。因此建議關注兼具釩資源和電解液技術、且與下游企業有深度合作的攀鋼釩鈦:公司在資源端占絕對優勢,且強勢介入釩電池產業鏈中電解液的生產,預計后續龍頭地位將進一步鞏固,并成為釩電池領域絕對龍頭公司。風險提示:釩電池技術突破受阻,降本進度低于預期;釩產能擴張受限,導致需求未能充分釋放,影響釩電池滲透率提升。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 2 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 投資案件 結論和投資分析意見 釩電池加速擴張
6、背景下,預計釩礦的高資源壁壘將令上游公司充分受益,且掌握電解液技術的企業也將在產業鏈中具有一定優勢。因此建議關注兼具釩資源和電解液技術、且與下游企業有深度合作的攀鋼釩鈦:公司在資源端占絕對優勢,且強勢介入釩電池產業鏈中電解液的生產,預計后續龍頭地位將進一步鞏固,并成為釩電池領域絕對龍頭公司。原因及邏輯 碳中和背景下,風電光伏裝機高速增長,發展新型儲能技術迫在眉睫。2030 年,預計我國風電、太陽能發電總裝機量將達到 12 億千瓦以上,按照 20%的配儲比例估算,對應電力領域儲能需求至少為 240GW,較 2021 年底的 46.1GW 大幅增長 421%。但與此同時,傳統的抽水蓄能發展受地理環
7、境因素限制,故發展新型儲能勢在必行。政策新規重點強調安全性要求,釩電池獲得歷史性發展機遇。各類電化學儲能技術中,釩電池具有高安全性、長循環壽命、資源自主可控且回收率高等優勢,在中大型儲能領域的應用中脫穎而出。預計政策催化下,釩電池商業化加速進行,產業鏈規?;蟪杀緦⒊掷m下行,遠期初始成本可下降至 2 元/Wh 以內,較當前成本大幅下降 50%。分時電價機制不斷完善,釩電池儲能經濟性優勢逐漸凸顯。分時電價機制的完善進一步擴大了峰谷電價差距,對于后續儲能項目的經濟收益形成明顯利好。經測算,當一個 1MW/4MWh 釩電池儲能項目用于發電側配儲時,每年可貢獻毛利潤約 392 萬元。有別于大眾的認識
8、1、大眾觀點認為,釩電池能量密度偏低導致體積和質量較高,不利于移動,將阻礙其應用前景。但我們分析認為,釩電池主要優勢在于高安全性和長循環次數,主要應用領域定位于中大型儲能場景,此類靜態儲能領域對體積質量要求寬松,并不影響其使用。2、大眾觀點認為,釩電池初始投資偏高將影響其經濟收益,但我們分析認為,釩電池成本中占比極高的電解液基本可以完全回收利用,不存在鋰電池梯次利用導致的安全性問題,因此長期來看降本空間廣闊,產業鏈規?;蠼洕詫⒋蠓嵘?。zXhY8VlXJYoOoOtMbR8Q8OpNnNtRsQiNpPoRiNnPpRbRqQzRMYpMpNwMoOmP 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的
9、各項信息披露與聲明 第 3 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 1.釩電池:技術最為成熟的液流電池.5 2.政策東風有力催化,釩電池儲能乘風而起.8 2.1 電力配儲前景廣闊,儲能新規強調安全.8 2.2 釩電池 vs 鋰電池:中大型儲能場景優勢顯著.9 2.3 資源豐富易于回收,奠定大規模發展基礎.11 3.產業鏈有待完善,資源和技術構成兩大壁壘.12 3.1 資源端:集中度高且短期增量有限.13 3.2 電解液:技術突破點在于提升濃度.14 3.3 電堆材料:發展可借力氫燃料電池.15 4.商業化提速驅動降本,長期經濟價值凸顯.17 4.1 技術革新路徑清晰,規?;Τ杀鞠陆?17 4
10、.2 分時電價機制不斷完善,充分利好儲能收益.19 4.3 儲能需求大幅增長,釩價中樞預期上行.20 5.投資分析意見.22 6風險提示.23 目錄 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 4 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 圖表目錄 圖 1:釩電池歷史發展沿革.5 圖 2:釩電池充放電工作原理.6 圖 3:近年新能源發電迅速發展.8 圖 4:全球釩資源儲量情況(萬噸).11 圖 5:我國釩資源自給率遠高于鋰資源(%).11 圖 6:釩電池產業鏈結構圖.12 圖 7:釩電池成本構成.17 圖 8:分時電價體系下一天的峰谷電價變化(元/kWh).19 圖 9:歷史釩價和鋼
11、價走勢(元/噸).21 表 1:不同類型液流電池比較.6 表 2:近年中國釩電池儲能項目明細.7 表 3:2018-2025 年中國電化學儲能裝機情況及測算.9 表 4:不同技術路徑儲能電池性能對比.10 表 5:主要釩電池企業情況.12 表 6:不同釩礦資源.13 表 7:不同提釩工藝比較.13 表 8:釩礦資源類公司.14 表 9:2018-2025 年中國釩資源供給情況及預測(萬噸,%,折五氧化二釩)14 表 10:釩資源類企業正積極與下游釩電池企業加強電解液等合作.15 表 11:不同類型隔膜的性能比較.15 表 12:電堆材料的發展可借力現有氫燃料電池產業鏈相關公司.16 表 13:
12、釩電池中電解液需求和釩原料需求測算.17 表 14:隔膜成本占比測算.18 表 15:2018-2025 年中國儲能領域釩消費量情況及測算.20 表 16:釩產業鏈相關公司梳理.22 表 17:釩產業鏈相關公司估值表(元,元/股,倍,倍).22 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 5 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 1.釩電池:技術最為成熟的液流電池 釩電池全稱為全釩液流電池,屬于液流電池技術的一種,最早于 1985 年提出,經過30 余年的發展研究,目前技術已逐漸成熟,被視為在中大型儲能領域最具應用前景的電化學儲能技術之一。中國對于釩電池的研究起步較早。早在 19
13、95 年,中國工程物理研究院(綿陽九院)就已經成功建成 500W/1kW 的全釩液流電池樣機,此后在 2006 年,中科院大連化學與物理研究所也建成了 10kW 的釩電池項目,電堆規模得到大幅提升。我國科研院所釩電池研發水平的提高推動了釩電池技術的發展,也促進了部分企業對商業化的早期嘗試。北京普能、大連融科等釩電池企業相繼于 2007 年和 2008 年成立,并專注于釩電池行業的技術推廣和應用。圖 1:釩電池歷史發展沿革 資料來源:張華民液流電池技術,大連融科官網,北京普能官網,申萬宏源研究 目前經過十多年的發展,大連融科和北京普能均已掌握了釩電池的自主知識產權技術,并成功運用于部分儲能項目,
14、例如湖北棗陽 12MWh 光儲項目、國電投 40MWh 駝山網源友好風電儲能項目等實例,技術驗證已經相對成熟。2022 年 5 月,國家能源局批準建設的首個國家級大型化學儲能示范項目大連100MW/400MWh 液流電池儲能示范項目成功并網,并將于同年 8 月正式投入商業運行,這標志著釩電池技術的規?;呀涍M入發展快車道。釩電池等液流電池的工作原理不同于鋰離子電池路徑,其活性物質完全溶解在電解液中,通過電解液中正負極離子的價態變化來進行能量儲存和釋放。以釩電池為例,其能量主要儲存在全釩離子構成的電解液中,正極為 VO2+和 VO2+電對,對應釩離子價態為+5 和+4;負極為 V2+和 V3+電
15、對,對應釩離子價態為+2 和+3。平時正負極電解液分別存放于儲液罐中,而在電池工作時,外接泵將正負極電解液泵進電堆,在正負極形成不同的電對,并在電堆中發生電化學反應,從而實現充放電過程。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 6 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 圖 2:釩電池充放電工作原理 資料來源:International Renewable Energy Agency,申萬宏源研究 液流電池主要有鐵鉻電池、全釩電池和鋅溴電池等,不同液流電池技術路徑基本類似,主要區別在于電解液中的活性物質不同,這也導致了電池性能上具有差異。歷史上鐵鉻液流電池發展最早,但其正負電極的
16、離子類型不同,容易造成交叉污染,且反應可逆性較差,存在工作電壓不穩定的問題。這些缺點導致鐵鉻電池后續研究趨于停滯,目前國內主要是國家電投集團仍在持續研發,其 31.25kW 級 Fe-Cr 液流電堆“容和一號”已經開始量產,并用于北張家口戰石溝 250kW/1.5MWh 等示范項目。表 1:不同類型液流電池比較 類型 鐵鉻液流電池 全釩液流電池 鋅溴液流電池 正極 FeCl2 VO2+Br 負極 CrCl3 V2+,V3+Zn 電解液 鹽酸水溶液 硫酸水溶液等 溴化鋅水溶液 能量密度(Wh/kg)1520 1550 50 理論循環壽命(次)10000 以上 1200020000 10000 以
17、上 安全性 高 高 中 工作溫區-2070 -2545 -4055 初始投資成本(元/kWh)3 45 4 全生命周期度電成本(元/kWh)約 0.45 0.420.53 約 0.6 最新示范項目案例 2020 年,河北張家口戰石溝250kW/1.5MWh 示范項目投運 2022 年,大連 100MW/400MWh液流電池儲能示范項目一期8月即將商運 2017 年,5kW/5kWh 鋅溴單液流電池儲能示范系統投運 主要缺點 正負電極不同導致交叉污染問題,反應可逆性較差,工作電壓不穩定,容量易衰減 原材料成本較高 液溴揮發性、高毒性、強腐蝕性和易滲透性帶來安全問題;鋅枝晶析出容易降低實際容量 資
18、料來源:張華民液流電池技術,中國知網,申萬宏源研究 鋅溴液流電池技術尚處于應用初期階段。鋅溴液流電池的問題主要在于充放電過程中鋅枝晶易析出,導致電池容量衰減較快、使用壽命較低,同時液溴的揮發性、毒性、腐蝕 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 7 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 性和易滲透性也降低了其安全性,因此在國內發展進度偏慢,目前最大投運項目為大連化物所的 5kW/5kWh 鋅溴單液流電池儲能示范系統;而海外雖然發展相對較快,如美國加州的 2MWh 鋅溴液流電池儲能項目,但整體的規模和技術成熟度均遠不及釩電池。故綜合來看,各液流電池中全釩液流電池安全性最高,循環
19、壽命高達 16000 次以上,性能更為全面,目前已成為液流電池中技術最為成熟的技術路徑,實際項目的投運方面也大幅領先于鐵鉻液流電池和鋅溴液流電池。表 2:近年中國釩電池儲能項目明細 簽約/開工時間 投運時間 釩電池項目 項目供應商 功率/容量 2016 年 10 月 2022 年 8 月(一期)大連液流電池儲能調峰電站國家示范項目 大連融科 200MW/800MWh 2017 年 11 月 2020 年 12 月 河北承德森吉圖全釩液流電池風儲示范項目 河北豐寧建投 2MW/8MWh 2019 年 9 月 江西電建與河鋼承鋼簽訂全釩液流電池儲能示范項目 河鋼集團 5MW/20MWh 2020
20、年 7 月 2020 年 12 月 大唐國際鎮海網源友好風電儲能項目 大連融科 10MW/40MWh 2020 年 7 月 2020 年 12 月 大連駝山風電場全釩液流儲能電站工程 大連融科 10MW/40MWh 2021 年 8 月 2021 年 12 月 國家電投海陽儲能示范項目 1MW/2MWh全釩液流電池系統 山東電力工程咨詢院 1MW/2MWh 2021 年 9 月 國家電投湖北 100MW/500MWh 全釩液流電池儲能項目 中釩綠動新能源&北京普能 100MW/500MWh 2021 年 12 月 深圳全釩液流集中式儲能電站 中廣核 100MW/200MWh 2020 年 12
21、 月 新疆阿瓦提全釩液流電池儲能電站項目 新疆偉力得 7.5MW/22.5MWh 資料來源:北極星電力網,申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 8 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 2.政策東風有力催化,釩電池儲能乘風而起 2.1 電力配儲前景廣闊,儲能新規強調安全 2022 年 6 月,發改委、國家能源局等 9 部委發布 “十四五”可再生能源發展規劃,提出到 2025 年,非化石能源消費占比要達到 20%左右;2030 年非化石能源消費占比要達到 25%左右,風電、太陽能發電總裝機容量達到 12 億千瓦以上。因此,碳中和政策下能源結構轉型加速,風電光伏的
22、高速發展將刺激儲能需求高速增長。2021 年,我國風電裝機和光伏發電裝機量分別為 3.28 億千瓦和 3.07 億千瓦,同比分別增長 17%和 21%。但風電和光伏發電本身具有不穩定的特征,因此往往需要配儲和調峰,各地政府陸續出臺相應政策并簽訂“風光儲一體化”相關項目,配儲比例基本處在 10%-20%之間。按2030 年風電光伏 12 億千瓦的規劃,并假設配儲比例為 20%,可得 2030 年新能源發電側儲能需求至少為 240GW。圖 3:近年新能源發電迅速發展 資料來源:BP,申萬宏源研究 現有電力儲能項目仍以抽水蓄能為主,2021 年我國已投運電力儲能項目 46.1GW,其中抽水蓄能占比約
23、為 86%,新型儲能約占 12%。但抽水蓄能對地理位置要求苛刻,存在明顯發展瓶頸,所以發展電化學儲能等新型儲能便成為了必然趨勢。2021 年 7 月,發改委和國家能源局發布關于加快推動新型儲能發展的指導意見,提出到 2025 年實現新型儲能從商業化初期向規?;l展轉變,裝機規模達 30GW 以上。且根據 2021 年國網和南網發布的相關新型電力系統行動方案,2025 年二者合計新型儲能將達到 50GW,2030 年二者合計新型儲能將達到 140GW 左右。假設因項目進度等因素,實際累計裝機量為 40GW,按 2021 年電化學儲能 90%的占比估算,預計 2025 年我國電化學儲能累計裝機將達
24、到 36GW 左右,對應 2021-2025 年期間復合增長率將超過 60%。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 9 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 表 3:2018-2025 年中國電化學儲能裝機情況及測算 年份 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 累計裝機功率(GW)1.01 1.59 3.27 5.12 8.24 13.51 22.16 36.34 同比(%)57%106%56%61%64%64%64%新增裝機功率(GW)0.60 0.99 1.56 1.84 3.12 5.27 8.65 14.18 同比(
25、%)65%58%18%69%69%64%64%資料來源:中國化學與物理電源行業協會,國家電網,南方電網,申萬宏源研究 儲能需求推動下,各類電化學儲能飛速發展,其中鋰電池技術較為成熟、綜合性能較好,是當前的主流技術路徑,但同時也存在安全性不足的問題。據全國能源信息平臺的不完全統計,近 10 年間全球共發生超過 30 起儲能電站起火爆炸事故,這也引發了政策端對于鋰電池儲能電站安全性的擔憂。2022 年 6 月,國家能源局發布 防止電力生產事故的二十五項重點要求(2022 年版)(征求意見稿),提出中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池;選用梯次利用動力電池時,應
26、進行一致性篩選并結合溯源數據進行安全評估。該文件的提出,重點強調了國家對于中大型儲能場景安全性的要求,對于電化學儲能路徑的選擇產生了直接影響。1)安全性較差的三元鋰電池和鈉硫電池被直接排除;2)磷酸鐵鋰動力電池的梯次利用受到限制,預計將提高磷酸鐵鋰電池的綜合利用成本,并進而對磷酸鐵鋰電池整體在儲能端的市占率產生不利影響。動力電池的梯次利用指的是電池組在使用一段時間后出現衰減,性能不足以滿足原場景要求后,通過拆解退役電池成模組或電芯,在使用要求低的場景再次利用。不過由于回收的動力電池型號不統一、個體電池的全生命周期追溯困難、檢測分類難度和成本較高,梯次利用的磷酸鐵鋰動力電池往往存在穩定性和一致性
27、問題,容易引發“熱失控”,導致其安全性遠遠低于原電池組。3)考慮到氫燃料電池中氫的儲存和運輸仍有較大技術瓶頸,導致有安全性隱患,預計氫燃料電池短期的規?;瘧靡彩艿捷^大限制。此背景下,安全性成為電力儲能領域的最重要考量因素,釩電池技術獲得絕佳發展機遇。2.2 釩電池 vs 鋰電池:中大型儲能場景優勢顯著 確保安全性的前提下,當前有望大規模發展應用的儲能技術路徑僅剩釩電池、磷酸鐵鋰電池以及鈉離子電池;而此三者中,釩電池在安全性、擴容能力、循環壽命和全生命周期成本方面要顯著優于磷酸鐵鋰電池和鈉離子電池。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 10 頁 共 24 頁 簡單金融 成就
28、夢想 1)安全性高:由于釩電池的電解液基質采用水性溶液,使用過程中沒有固相反應,因此不存在起火、爆炸等風險;且過充過放也只會造成水的電解,通過將產生的氫氣及時排出即可保證安全使用;平時電解液和電堆分開存放,也成功避免了自放電現象。2)擴容簡單:釩電池能方便應用模塊化管理,功率和容量可以單獨設計,通過將多組儲能單元并聯接入母線,便可構建起更大規模的儲能系統。因此擴容簡單,相較于磷酸鐵鋰電池,在大容量的情形下不會增加額外的安全性風險。3)循環壽命長:目前商用釩電池循環壽命可以達到 16000 次以上,遠高于商用磷酸鐵鋰電池的 6000 次,對應使用壽命超過 20 年,且可靠性也已經過實例驗證。如加
29、拿大VRB Power Systems 商業化示范運行時間最長的釩電池模塊已正常運行超過 9 年,充放循環壽命超過 18000 次。4)全生命周期成本較低:釩電池初始投資成本較高,但由于釩電池的循環壽命較長,因此在全生命周期成本方面有一定優勢。當前釩電池儲能項目的初始投資成本約 45 元/Wh,高于鋰電池項目 1.52 元/Wh 的水平。不過由于釩電池循環次數長,故全生命周期度電成本約為 0.420.53 元/kWh,低于鋰電池的 0.560.75 元/kWh。表 4:不同技術路徑儲能電池性能對比 種類 全釩液流電池 磷酸鐵鋰電池 鈉離子電池 能量密度(Wh/kg)1550 120160 10
30、0160 能量轉換效率 75%90%85%循環壽命(次)12000-20000 3000-5000 4000-6000 響應速度 100ms 10ms ms 級 安全性 高 一般 一般 理論初始投資成本(元/Wh)45 1.52 0.91.2 全生命周期度電成本(元/kWh)0.420.53 0.560.75 0.50.67 環保性 好 一般 好 資料來源:中國知網,CESA,申萬宏源研究 釩電池憑借以上優點,完美適配中大型儲能場景的要求;而磷酸鐵鋰電池的安全性和循環壽命低于釩電池,但能量密度顯著更高,故在重量和體積上有優勢,更適合于小型化場景。另外,鈉離子電池發展尚處于早期階段,已投運的最新
31、項目為 2021 年華陽集團與中科海鈉在山西太原合作的 1MWh 鈉離子電池儲能系統。且即便后續鈉離子電池技術成熟,由于其技術路徑和鋰電池較為類似,性能相近,故預計將主要在小型化和生活化場景對磷酸鐵鋰電池產生替代,對釩電池的威脅相對較小,未來在中大型儲能領域的應用擴展仍有待驗證。因此,預計釩電池將在應用場景上與主流的鋰電池路徑發生差異化競爭,在中大型儲能領域對現有的鋰電池體系進行有效補充,而磷酸鐵鋰電池則更適用于小型化、生活化、用戶側等儲能場景。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 11 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 2.3 資源豐富易于回收,奠定大規模發展基礎 我
32、國釩資源儲量豐富,具備高自給率的資源優勢,供給端的穩定保障對于釩電池的規?;l展極為重要。全球釩礦資源主要分布在中國、俄羅斯、南非和澳大利亞,根據美國地質調查局 2021 年的數據,我國釩礦儲量占全球的 40%,產量占全球的 66%,均遠高于鋰資源的自給率,供給端有較強保障。因此相較于鋰電池,我國釩電池有更好的資源基礎,在大規模商業化應用上更具潛質。鋰資源自給率不足、供給偏緊也帶來潛在的成本問題,以碳酸鋰為例,其價格從 21 年初的 5 萬元/噸一度漲到 22 年 50 萬元/噸的高位,下游成本壓力巨大。與此同時,五氧化二釩的價格則相對穩定在 10-15 萬元/噸以內。故當前釩電池和鋰電池的初
33、始成本差距出現明顯收窄,此背景下釩電池獲得難得的發展機遇。圖 4:全球釩資源儲量情況(萬噸)圖 5:我國釩資源自給率遠高于鋰資源(%)資料來源:USGS,申萬宏源研究 資料來源:USGS,申萬宏源研究 此外,釩電池在資源回收利用方面也有明顯優勢。釩電池的釩元素主要以不同價態的釩離子形式存在于電解液中,充放電過程中不與電極材料發生反應,長期使用后仍能保持活性,物化性質變化不大,故可以幾乎完全循環利用。同時,雖然不同類型電解液濃度和配方有一定差異,但標準差距較小,因此回收利用時也方便處理,回收成本很低。釩電池的電解液回收主要有兩種思路,一種是對失效電解液進行氧化處理,然后沉淀回收釩氧化物等,這種方
34、法研究起步較早,釩回收率可以達到 75%以上;第二種在電解液中添加合適的還原劑或氧化劑,通過直接調節電解液中的釩離子濃度,實現電解液的高效利用,目前也已有相關進展,釩回收利用率得到進一步提升。而鋰電池的回收利用除了金屬回收中面臨的分類檢測困難、標準不一致等問題外,電解液中的高濃度有機溶劑、電解質鋰鹽、添加劑等物質具有毒性,對環境會造成較大污染,也帶來了較高的綜合處理成本。因此,釩電池不僅資源端有較強保障,同時回收利用率高,長期來看具備大規模發展的資質,不存在資源端壁壘的限制。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 12 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 3.產業鏈有待完善
35、,資源和技術構成兩大壁壘 目前釩電池產業鏈發展尚處于早期階段,具備釩電池技術的企業數量較少。國內主要包括大連融科、北京普能、上海電氣、武漢南瑞,四川偉力得;國外釩電池企業包括日本住友公司、美國 UniEnergy Technologies 公司和奧地利 Gildemeister 公司。表 5:主要釩電池企業情況 分類 公司 概況 相關項目 第一梯隊 大連融科 2008 年成立,由中國科學院大連化學物理研究所和大連博融控股集團有限公司共同組建。2022 年 8 月,大連液流電池儲能調峰電站國家示范一期 100MW/400MWh 項目即將商運 北京普能 2006 年成立,主營業務為釩電池研發、制造
36、與商業應用,2009 年收購全球最大釩電池企業 VRB Power Systems,接收其專利及研發管理人員。2019 年交付湖北棗陽10MW 光儲用首期3MW及國內多個 MW 級儲能項目;參與國電投湖北100MW/500MWh 全釩液流電池儲能項目 第二梯隊 上海電氣 全釩液流電池業務由其子公司上海電氣儲能公司負責,相關技術由上海電氣中央研究院提供 2021 年上半年,汕頭智慧能源液流電池儲能項目1MW/1MWh 全釩液流電池儲能電站順利通過驗收 武漢南瑞 國網英大旗下,1999 年成立,致力于全釩液流電池技術開發,于 10 年前開始布局儲能研發,已成功研發高功率釩電池電堆和 250kW/5
37、00kWh 儲能系統,2022 年 7 月,中標湖北省能源互聯網示范工程250kW/1MWh 全釩液流電池儲能電站項目 四川偉力得 2004 年成立,集全釩液流儲能系統設計、研發、生產、銷售、服務于一體,是國家液流電池標委會成員單位,與清華大學、中科院、四川大學、西南交大等保持密切合作。子公司甘肅偉力得在甘肅省張掖市規劃建設250MW/1000MWh 規模的集中式共享儲能電站的試點項目,正在進行項目立項及備案。海外 日本住友 上世紀 90 年代開始全釩液流電池技術研發,具有領先的系統集成和工程應用技術 2016 年,北海道 15MW/60MWh 儲能項目并網運行 資料來源:各公司官網,申萬宏源
38、研究 在國內釩電池領域,以大連融科和北京普能技術較為領先,屬于第一梯隊。前者背靠中國科學院大連化學物理研究所,在電解液、電堆材料等方面擁有一系列核心自研技術;后者在 2009 年通過收購當時全球最大規模的加拿大釩電池企業 VRB Power Systems,迅速掌握了釩電池領域的相關專利、技術和設備。圖 6:釩電池產業鏈結構圖 資料來源:全釩液流儲能電池簡述及其電解液發展概況,申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 13 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 釩電池產業鏈相對復雜,上游主要為釩產品原料的生產;中游主要為釩電池模組和控制系統,電池的關鍵組件為電解液
39、和電堆,而控制系統則包括儲液罐、循環泵、變頻器、電控系統等;下游主要應用于儲能領域,包括發電配儲、電網調峰和用戶側儲能等。3.1 資源端:集中度高且短期增量有限 全球釩礦資源主要包括釩鈦磁鐵礦、鉀釩鈾礦、含釩石煤。其中釩鈦磁鐵礦儲量豐富,品位較高,主要分布在中國、俄羅斯和澳大利亞,也是目前最為廣泛利用的釩礦資源;而釩鉀鈾礦主要存在于美國,釩資源屬于提鈾時產生的副產物;含釩石煤品位較低,屬于一種含釩無煙煤,釩元素以含釩云母等形態存在。表 6:不同釩礦資源 釩礦種類 存在形式 釩品位 地區 釩鈦磁鐵礦 FeOV2O3 一般 0.2%1.5%中國四川攀枝花、河北承德,俄羅斯,澳大利亞 鉀釩鈾礦 K2
40、O2UO3V2O513H2O 12%以上 美國 含釩石煤 硅酸鹽礦物 多在 0.1%1%中國湖南、廣西、湖北等地 資料來源:亞洲金屬網,申萬宏源研究 我國釩資源主要為釩鈦磁鐵礦和含釩石煤,二者占比分別為 52%和 48%。不過由于石煤提釩的回收率低、環保壓力大、生產成本高,目前我國釩資源的開發利用以釩鈦磁鐵礦為主,在產釩原料中占比約為 90%。表 7:不同提釩工藝比較 工藝 原料 概況 回收率 成本 釩渣提釩 粗釩渣 釩礦品位高,技術成熟,但產能依賴于鋼鐵冶煉 80%以上 710 萬元/噸 石煤提釩 含釩石煤 石煤品位相對較低,處理工藝復雜,環保處理壓力較大 5070%915 萬元/噸 資料來
41、源:釩鈦產品生產工藝與設備,申萬宏源研究 1)釩渣提釩主要是先對磁鐵礦進行磁選和破碎,隨后經過高爐分離成半鋼和釩渣,再進一步將釩渣制成五氧化二釩等釩產品。其本質為煉鋼的副產品,主要公司為攀鋼釩鈦、河鋼股份等,二者釩產品年產能分別為 4 萬噸和 2.2 萬噸,產量占比合計接近國內的 50%。由于釩渣提釩和鋼鐵產量關聯較高,在當前鋼鐵產量受限的情況下,其產能擴張受冶煉端限制。此外,因為釩鈦磁鐵礦中鈦含量遠高于釩,平均 TiO2含量可達 6%以上,因此若要擴大釩渣產能,鈦資源供給或將過剩,其消納問題也會對磁鐵礦的綜合收益造成不利影響。2)而石煤中的釩品位較低,多數處于 0.6%以下,綜合回收率約 6
42、0%,低于釩渣提釩的 80%,且受到環保要求的限制。傳統石煤提釩的鈉化焙燒過程中會產生氯化氫、二氧化硫等污染物,環保處理壓力較大,目前被國家政策禁止;而鈣化焙燒法相對污染較小,但對于原礦要求較為苛刻,綜合成本較高。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 14 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 不過近年隨著部分公司的工藝取得技術突破,石煤提釩產量也有一定提升。如西部礦業的子公司肅北西礦釩科技,其石煤提釩項目在 2020 年 5 月投入試生產,2022 年 4 月二期技改擴建項目完成后,偏釩酸銨總產能達到 2000 噸。除此以外,部分鈦白粉企業也在布局釩資源供給。如龍佰集團擬
43、投資建設堿性球團濕法提釩項目,計劃通過堿性濕法對釩鈦磁鐵礦進行處理,若項目建設順利,預計約 3 年后可新增五氧化二釩產能 3 萬噸。表 8:釩礦資源類公司 提釩路徑 相關公司 基本情況 釩渣提釩 攀鋼釩鈦 釩產品產能 4 萬噸/年,產量占全國總量的約 32%;且背靠集團 1000萬噸以上的釩鈦鐵精礦產能,是釩上游資源龍頭 河鋼股份 擁有 2.2 萬噸釩產品產能,規模位居國內第二 安寧股份 公司擁有潘家田釩鈦磁鐵礦,不直接提釩,主營業務為鈦精礦和釩鈦鐵精礦,2021 年釩鈦鐵精礦的銷量達到 141.65 萬噸。堿性球團濕法提釩 龍佰集團 2022 年 7 月,公司公告,擬投資建設釩鈦鐵精礦堿性球
44、團濕法工藝年產 3 萬噸五氧化二釩創新示范工程,預計建設時間 31 個月。石煤提釩 西部礦業 2022年4月二期技改擴建項目完成后,偏釩酸銨總產能達到2000噸。資料來源:各公司公告,申萬宏源研究 因此綜合來看,政策端和成本影響下,我國釩資源短期產能增量有限,供給端具有明顯的資源壁壘,2023-2024 年供給將較為緊張。不過長期來看,由于資源端儲量豐富,隨著釩儲能需求的大幅增長,預計后續對資源的開發利用將明顯提升,考慮到建設周期約為2-3 年,預計 2025 年起釩供給端將逐漸寬松。表 9:2018-2025 年中國釩資源供給情況及預測(萬噸,%,折五氧化二釩)年份 2018 2019 20
45、20 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 磁鐵礦提釩(萬噸)7.91 11.25 11.46 12.35 12.72 13.10 13.63 16.63 石煤提釩(萬噸)0.95 1.35 1.25 1.25 1.28 1.35 1.45 1.67 總供給(萬噸)8.86 12.60 12.71 13.60 14.00 14.45 15.07 18.30 同比(%)42.2%0.9%7.0%2.9%3.3%4.3%21.4%資料來源:百川盈孚,中國鐵合金在線網,申萬宏源研究 3.2 電解液:技術突破點在于提升濃度 不同于鋰電池,釩電池的電解液是作為正負極存在,因此二者的成
46、分和作用也大相徑庭。鋰電池電解液為六氟磷酸鋰,主要作用為傳導離子;而釩電池電解液為含釩離子的酸性水溶液,本身即為電池的正負極。釩電池電解液的最重要參數為釩離子濃度,直接影響到電池的能量密度。傳統電解液主要采用的是硫酸水溶液作為基質,正負極分別為硫酸氧釩和硫酸釩,釩離子濃度處于1.6mol/L 到 1.8mol/L 之間,能量密度約為 15-25Wh/kg。而新型電解液通過使用混酸或鹽酸作為基質,能有效提高釩電池電解液濃度,目前相關研究進展迅速。早在 2011 年,美國的 PNNL 團隊就開發了鹽酸+硫酸的混酸釩電池電解 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 15 頁 共 2
47、4 頁 簡單金融 成就夢想 液,釩離子濃度可以達到 2.5mol/L 以上;在此基礎上,2015 年起我國也陸續啟動了對混酸體系和鹽酸體系的電解液研究,新型電解液的釩離子濃度在實驗室階段可達到 3-5mol/L。目前實現商業化的電解液釩濃度最高可達 2.2mol/L,技術壁壘較高,主要以大連融科等釩電池企業自研自產為主。不過隨著釩電池需求迅速提升,當前攀鋼釩鈦、河鋼股份等上游企業正積極向電解液環節擴展,通過釩資源優勢和下游技術優勢形成合作,加快電解液的產業規?;l展。表 10:釩資源類企業正積極與下游釩電池企業加強電解液等合作 公司 電解液相關布局 攀鋼釩鈦 2018 年自有技術建成 1000
48、m3 釩電池電解液試驗線,并在 2021 年 9 月與大連融科簽訂戰略合作協議,2022 年 7 月,公司繼續與大連融科就全釩液流電池用釩儲能介質委托加工和釩儲能介質購銷簽訂了商業合同。河鋼股份 公司擁有釩電解液制造技術的自主知識產權,2022 年 7 月與北京普能簽約 300MW釩電池儲能產業鏈項目 中核鈦白 與偉力得簽署全釩液流電池儲能全產業鏈戰略合作協議,合資公司釩電解液總體產能規劃 100 萬立方米,首期建設 30 萬立方米。資料來源:各公司公告,申萬宏源研究 3.3 電堆材料:發展可借力氫燃料電池 電堆材料中最重要的是釩電池隔膜,主要用于隔開正負極電解液,在防止活性物質混合出現自放電
49、現象的同時,可允許特定離子通過。因此,性能優良的隔膜應滿足高電導率、低電阻、選擇性好和穩定性好等要求,技術壁壘較高。當前主流的隔膜以陽離子交換膜為主,包括全氟烴膜、部分氟化膜和非氟化膜,其中全氟烴膜技術較為成熟,且具有較高的電導率和穩定性,應用較為廣泛。典型代表為美國杜邦公司生產的 Nafion 膜,其材料合成難度相對較小,但關鍵性的熔融擠出壓延成型技術長期為國外壟斷,導致成本高昂;國內的全氟烴膜生產公司則主要有東岳集團和江蘇科潤,目前在隔膜的國產替代方面已經取得一定成果。而在非氟化膜方面,依托于大連化物所的先進技術,大連融科行業領先。2020 年,大連化物所張華民團隊在非氟多孔離子傳導膜的研
50、究上取得突破,將多孔分離膜的概念用于釩電池隔膜,成功提高了膜的選擇透過性,擴大了膜材料的選擇范圍,有效降低了隔膜成本。表 11:不同類型隔膜的性能比較 類型 電導率 選擇性 穩定性 示例 材料 全氟烴膜 高 差 高 杜邦公司的Nafion 膜 全氟磺酸 部分氟化膜 高 好 差 Ballad 公司的BAM3G 膜 磺化或磷化三氟苯乙烯 非氟化膜 高 好 差/聚酰亞胺等 堿性膜 高 好 差/聚醚酰亞胺 資料來源:燃料電池質子交換膜研究現狀和發展趨勢,申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 16 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 釩電池的其他材料方面,電極并不參與
51、化學反應,常用材料為碳氈或石墨氈,主要關注導電性、催化性和化學穩定性;而雙極板是一種導電隔板,主要用來分隔兩個相鄰單電池的正負極電解液、匯集電流,從而在電堆內部實現多個單電池的串聯,一般采用碳塑復合雙極板,主要關注材料的電導率和機械強度。釩電池尚未產業鏈化發展,目前隔膜、雙極板、電極等電堆材料多采用釩電池企業自研自產或外協加工的形式,大連融科、北京普能均掌握核心技術,一體化程度較高。不過考慮到釩電池的電堆式結構與氫燃料電池類似,二者在電堆材料上具有相通之處,理論上氫燃料電池電堆材料的公司也具備生產釩電池電堆材料的能力,因此后續規?;l展或將受益于現有氫燃料電池的電堆產業鏈,產業化進度有望超預期
52、。表 12:電堆材料的發展可借力現有氫燃料電池產業鏈相關公司 材料 相關公司 隔膜 東岳集團(H 股上市)、江蘇科潤、美國杜邦公司 雙極板 嘉興納科新材料有限公司、上海弘楓 電極 江油潤生石墨氈有限公司,嘉興納科新材料有限公司 資料來源:各公司官網,申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 17 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 4.商業化提速驅動降本,長期經濟價值凸顯 4.1 技術革新路徑清晰,規?;Τ杀鞠陆?值此儲能需求迅速擴張的歷史節點,我們認為當前釩電池技術已經趨于成熟,同時高安全性、循環壽命長的特點對中大型儲能項目的適配度好,疊加政策端支持,在多
53、個大型示范性項目建設和投運的催化下,產業規?;l展將顯著加快。在釩電池儲能成本結構中,電解液和電堆成本是主要來源,各自占電池成本的 41%和37%,按總成本 4 元/Wh 計算,分別約 1.64 和 1.48 元/Wh。目前二者的降本路徑已經有較為清晰的思路。圖 7:釩電池成本構成 資料來源:大連化物所,申萬宏源研究 1)電解液降本:技術迭代和回收利用兼顧 釩電池電解液的主要成分為含釩離子的硫酸水溶液,其中釩元素占成本比重較高。假設釩離子濃度約 1.8mol/L,能量密度約 15Wh/kg,且電解液參考 20%硫酸的密度1.14g/ml,則 1MWh 的釩電池容量對應電解液約 58 立方米,對
54、應釩需求量 5.4 噸,折五氧化二釩為 9.6 噸。按當前 11 萬元/噸價格計算,1Wh 釩元素成本約 1.15 元,約占總成本 4 元/Wh 的 28.75%,占電解液成本 1.64 元/Wh 的 70%左右。表 13:釩電池中電解液需求和釩原料需求測算 項目 數值 單位 釩電池裝機量 1 MWh 能量密度 15 Wh/kg 電解液密度 1.14 g/ml 電解液質量 67 t 電解液體積 58 m3 釩需求量 5.4 t 折五氧化二釩量 9.6 t 資料來源:中國知網,申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 18 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 電解
55、液降本可借助于釩離子濃度的提高。除了降低電解液加工費用外,通過提高釩離子濃度,也可以有效提高釩電池能量密度,進而降低電解液用量。目前相關研究也有實例驗證,如濰坊釩電池項目的初始投資成本已經降至 2.13 元/Wh,較當前初始成本大幅下降 47%。2022 年 7 月 1 日,濰坊濱海經濟開發區的國內首個鹽酸基全釩液流儲能電站一期順利完工。該項目總投資 8500 萬元,由液流儲能科技有限公司承建,一期工程 1MW/4MWh,全部建成后將實現 10MW/40MWh 儲能容量。此外,由于釩電池的電解液標準雖有差異但影響不大,基本可以完全回收利用,疊加電解液租賃的模式,預計規?;箅娊庖撼杀緦@著降
56、低。2)電堆材料降本:國產替代以及關鍵材料的技術突破 電堆是釩電池成本的第二大來源,關鍵性材料包括隔膜和雙極板??傮w來看,隔膜技術壁壘高,此前長期被國外企業壟斷,因此占成本比重較高,后續電堆降本以隔膜技術的突破最為關鍵。參考大連融科官網,500kW 的釩電池集裝箱截面積約 71m2,按美國 nafion 膜的價格約 700 美元/m2估算,可得單 Wh 釩電池項目的隔膜成本約 0.67 元,占釩電池項目總成本 4 元/Wh 的 16.75%,占電堆成本 1.48 元/Wh 的 45%左右。目前全氟烴膜的國產替代已經開始,同時非氟膜的研發也在高速展開。國內全氟磺酸樹脂膜方面的代表性企業有東岳集團
57、和江蘇科潤;而在非氟化膜領域,2020 年大連化物所成功開發可焊接多孔離子傳導膜,成功使電堆膜材料的使用面積下降 30%、電堆總成本下降 40%。預計隔膜技術的突破不僅可以有效降低單位面積膜材料成本,還可以降低膜材料面積,對于釩電池電堆降本起到明顯促進作用。表 14:隔膜成本占比測算 項目 數值 單位 釩電池裝機量 500 kWh 總截面積 71 m3 單價 700 美元m3 匯率 6.76 元美元 總成本 33.47 萬元 單位成本 0.67 元 資料來源:大連融科官網,申萬宏源研究 故綜合來看,隨著釩電產業鏈不斷發展,預計電解液和電堆成本將持續下行。在 4 元/Wh 的初始成本基礎上,若電
58、解液成本通過提高濃度和回收利用,較當前下降 40%;電堆成本通過材料技術突破,下降 60%;其他成本通過規?;陆?30%;因此,遠期釩電池的初始投資成本有望下降至 2 元/Wh 以內,降幅達 50%以上。即便考慮到鋰電池的降本,未來釩電池的初始成本也能夠下降至鋰電池成本 2 倍以內,屆時經濟性將大幅提升。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 19 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 4.2 分時電價機制不斷完善,充分利好儲能收益 2021 年 7 月,國家發改委發布關于進一步完善分時電價機制的通知,部署各地進一步完善分時電價機制,明確各地要在峰谷電價的基礎上推行尖峰電價
59、機制,主要基于系統最高負荷情況合理確定尖峰時段,尖峰電價在峰段電價基礎上上浮比例原則上不低于20%。分時電價機制的完善進一步擴大了峰谷電價差距,對于后續儲能項目的經濟收益形成明顯利好。參考廣東省工業電價,2022 年 6 月,10 千伏電壓等級的平段度電價格約為 0.68元,高峰電價約 1.14 元,低谷電價約 0.28 元,在 7-9 月還會實行尖峰電價,在高峰電價基礎上增加 25%。圖 8:分時電價體系下一天的峰谷電價變化(元/kWh)資料來源:國家電網,申萬宏源研究 在中大型儲能領域,釩電池儲能項目的用途主要為發電側配儲和電網調峰??紤]一個 1MW/4MWh 釩電池儲能項目,當用于發電側
60、配儲時,項目收益可視作對流失電力的再利用,參考當前抽水蓄能的模式,假設按兩部制電價來計算收益,若每年工作300 天,每天充放電各 4h,測算可得該儲能項目每年將提供毛利潤 392 萬元;當用于電網調峰時,項目收益可來自于當前分時電價體系下峰谷價差帶來的套利,按廣東省電價計算,并假設每年運行 300 天,不考慮尖峰電價的情況下,每天按照低谷充電2h高峰放電 2h平段充電 2h高峰放電 2h 的循環計算,測算得該項目每年將提供毛利潤 190 萬元。且隨著后續釩電池成本的加速下行,預計釩電池儲能項目的長期經濟價值有望進一步凸顯。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 20 頁 共
61、24 頁 簡單金融 成就夢想 4.3 儲能需求大幅增長,釩價中樞預期上行 預計儲能需求高速發展下,具有先發優勢的釩電池儲能技術將搶占先機;同時,商業化加速又將驅動成本逐漸下降,進而推動釩電池滲透率持續提高,預計到 2025 年釩電池在新增電化學儲能中的占比有望達到 15%。因此,后續儲能領域用釩需求有望快速提升,假設后續 1GW 功率釩電池儲能項目對應4GWh 的裝機量,且 1GWh 項目大約消耗 0.96 萬噸五氧化二釩當量,預計 2025 年儲能領域釩需求量將達到 8.17 萬噸。表 15:2018-2025 年中國儲能領域釩消費量情況及測算 年份 2018 2019 2020 2021
62、2022E 2023E 2024E 2025E 電化學儲能新增裝機量(GW)0.60 0.99 1.56 1.84 3.12 5.27 8.65 14.18 新增電化學儲能中釩電池滲透率(%)0%0%0.2%3%5%8%11%15%釩電池新增裝機量(GW)0.003 0.05 0.16 0.42 0.95 2.13 儲能領域用釩需求(萬噸)0.003 0.15 0.61 1.62 3.65 8.17 同比(%)318%164%126%124%資料來源:中國化學與物理電源行業協會,國家電網,南方電網,申萬宏源研究(電化學儲能新增裝機采用表 3 結果)同時,鋼鐵等傳統領域的釩需求預計保持穩定。鋼鐵
63、行業是釩最大的傳統消費領域,一般用于合金添加劑,在我國的釩消費結構中約占 90%,未來雖然預計粗鋼產量承壓,但鋼鐵消費結構的轉型升級正在加快,下游對于鋼材性能的更高要求將顯著提升平均噸鋼用釩量。故綜合來看,預計未來鋼鐵行業消費結構的升級將使釩需求維持穩定;同時隨著釩電池技術的不斷突破,儲能領域釩需求將大幅增長,同時兩年內供給相對剛性,預計后續釩價將持續上行。歷史釩價彈性較高,2018 年期間曾出現大幅上漲。其原因一是供給端受環保督察和釩渣進口禁令的影響,同時需求端預期被螺紋新標大幅強化,最終使得 2018 年 12 月釩價一度觸及高點 49 萬元/噸。此后因價格過高,鈮鐵替代作用顯現,釩價開始
64、持續回落,最終回歸于 10-12 萬元/噸區間。不過,由于釩鐵在鋼鐵成本中占比較小,我們認為鋼鐵行業對釩價較不敏感,未來制約釩價上漲的主要因素是釩電池儲能的成本。假設當釩電池的單次循環成本與磷酸鐵鋰電池接近時,價格中樞將達到合理位置,由此估算可得,當鋰價處于 20 萬元/噸以上時,釩價合理中樞約為 18 萬元/噸以上水平。因此,綜上所述,我們認為 2022-2024 年期間釩供給增量有限但需求增長較快,供需失衡將推動釩價持續上漲;而 2025 年開始新增產能將陸續兌現,供需矛盾有望緩解,但由于石煤提釩的成本較高,也將對釩價形成一定支撐,預計遠期價格中樞在 14-18 萬元/噸區間。行業深度 請
65、務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 21 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 圖 9:歷史釩價和鋼價走勢(元/噸)資料來源:wind,申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 22 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 5.投資分析意見 釩電池產業鏈的壁壘主要包括技術壁壘和資源壁壘。技術壁壘方面,由于目前釩電池產業鏈發展成熟度較低,且下游主要的釩電池企業大連融科和北京普能均未上市,受益標的相對較少;而資源壁壘方面,由于上游釩礦的地域集中度較高,導致僅少數公司具有釩礦資源。因此,在釩電加速擴張背景下,預計釩礦的高資源壁壘將令上游公司充分受益,且掌握電解液
66、技術的企業也將在產業鏈中具有一定優勢。因此建議關注兼具釩資源和電解液技術、且與下游企業有深度合作的攀鋼釩鈦:公司在資源端占絕對優勢,且強勢介入釩電池產業鏈中電解液的生產,預計后續龍頭地位將進一步鞏固,并成為釩電池領域絕對龍頭公司。表 16:釩產業鏈相關公司梳理 分類 公司 代碼 環節 概況 資源端 攀鋼釩鈦 000629.SZ 釩產品,電解液 上游釩資源龍頭,具備電解液生產能力,與大連融科深度合作,加速布局電解液環節 河鋼股份 000709.SZ 釩產品,電解液 上游資源公司,具備電解液生產能力 安寧股份 002978.SZ 釩礦 生產釩鈦鐵精礦 龍佰集團 002601.SZ 釩產品 上游資源
67、公司,生產釩產品 中核鈦白 002145.SZ 釩產品,電解液 計劃合作生產釩電解液 西部礦業 601168.SH 釩產品 掌握石煤提釩技術,生產釩產品 電池端 大連融科 未上市 電堆,電解液,釩電池 釩電池行業龍頭,具備各環節核心技術 北京普能 未上市 電堆,電解液,釩電池 釩電池行業第一梯隊,具備各環節核心技術 四川偉力得 未上市 電堆,電解液,釩電池 具備釩電池生產技術 國網英大 600517.SH 釩電池 具備釩電池生產技術 中國廣核 003816.SZ 釩電池 具備釩電池生產技術 上海電氣 601727.SH 釩電池 具備釩電池生產技術 東岳集團 0189.HK 隔膜 氫燃料電池隔膜
68、生產公司 資料來源:各公司官網,公司公告,申萬宏源研究 表 17:釩產業鏈相關公司估值表(元,元/股,倍,倍)分類 證券代碼 證券簡稱 2022/7/22 EPS PE PB 收盤價(元)21A 22E 23E 24E 21A 22E 23E 24E 資源端 000629.SZ 攀鋼釩鈦 7.48 0.15 0.28 0.31 0.33 48 27 24 22 8.0 000709.SZ 河鋼股份 3.04 0.24 0.24 0.24-13 12 13 -0.6 002978.SZ 安寧股份 49.62 3.58 3.82 4.22 4.63 14 13 12 11 4.0 002601.S
69、Z 龍佰集團 21.22 2.12 2.26 2.62 2.99 10 9 8 7 2.8 601168.SH 西部礦業 11.61 1.23 1.46 1.51 1.57 9 8 8 7 2.0 電池端 600517.SH 國網英大 5.96 0.21 0.21 0.24 0.28 28 28 25 21 1.9 003816.SZ 中國廣核 2.79 0.19 0.21 0.24 0.26 14 13 12 11 1.4 601727.SH 上海電氣 4.53-0.64 0.17 0.20 0.23(7)27 22 19 1.2 資料來源:wind,申萬宏源研究(除攀鋼釩鈦外均采用 win
70、d 一致預期)行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 23 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 6風險提示 1、釩電池技術突破受阻,降本進度低于預期。雖然全釩液流電池全生命周期成本有一定優勢,但初始投入的成本偏高是主要發展障礙。若全釩液流電池在關鍵材料方面如電解液和隔膜領域的技術突破受阻,成本下降不及預期,將嚴重影響后續產業化和規?;M程;2、釩產能擴張受限,導致需求未能充分釋放,影響釩電池滲透率提升。我國釩資源儲量雖較為豐富,但新增開發利用仍受政策端限制,若后續政策端開放進度不及預期,釩資源供給量不足以滿足儲能需求增長,將導致釩電池新增裝機不及預期,影響滲透率提升。行業深
71、度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 24 頁 共 24 頁 簡單金融 成就夢想 信息披露 證券分析師承諾 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師,以勤勉的職業態度、專業審慎的研究方法,使用合法合規的信息,獨立、客觀地出具本報告,并對本報告的內容和觀點負責。本人不曾因,不因,也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。與公司有關的信息披露 本公司隸屬于申萬宏源證券有限公司。本公司經中國證券監督管理委員會核準,取得證券投資咨詢業務許可。本公司關聯機構在法律許可情況下可能持有或交易本報告提到的投資標的,還可能為或爭取為
72、這些標的提供投資銀行服務。本公司在知曉范圍內依法合規地履行披露義務??蛻艨赏ㄟ^ 索取有關披露資料或登錄 信息披露欄目查詢從業人員資質情況、靜默期安排及其他有關的信息披露。機構銷售團隊聯系人 華東 A 組 陳陶 021-33388362 華東 B 組 謝文霓 18930809211 華北組 李丹 010-66500631 華南組 李昇 0755-82990609 L 股票投資評級說明 證券的投資評級:以報告日后的 6 個月內,證券相對于市場基準指數的漲跌幅為標準,定義如下:買入(Buy)增持(Outperform)中性(Neutral)減持(Underperform):相對強于市場表現20以上;
73、:相對強于市場表現520;:相對市場表現在55之間波動;:相對弱于市場表現5以下。行業的投資評級:以報告日后的6個月內,行業相對于市場基準指數的漲跌幅為標準,定義如下:看好(Overweight)中性(Neutral)看淡(Underweight):行業超越整體市場表現;:行業與整體市場表現基本持平;:行業弱于整體市場表現。我們在此提醒您,不同證券研究機構采用不同的評級術語及評級標準。我們采用的是相對評級體系,表示投資的相對比重建議;投資者買入或者賣出證券的決定取決于個人的實際情況,比如當前的持倉結構以及其他需要考慮的因素。投資者應閱讀整篇報告,以獲取比較完整的觀點與信息,不應僅僅依靠投資評級
74、來推斷結論。申銀萬國使用自己的行業分類體系,如果您對我們的行業分類有興趣,可以向我們的銷售員索取。本報告采用的基準指數:滬深300指數 法律聲明 本報告僅供上海申銀萬國證券研究所有限公司(以下簡稱“本公司”)的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶??蛻魬斦J識到有關本報告的短信提示、電話推薦等只是研究觀點的簡要溝通,需以本公司 http:/ 網站刊載的完整報告為準,本公司并接受客戶的后續問詢。本報告首頁列示的聯系人,除非另有說明,僅作為本公司就本報告與客戶的聯絡人,承擔聯絡工作,不從事任何證券投資咨詢服務業務。本報告是基于已公開信息撰寫,但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本
75、報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的邀請或向人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告??蛻魬斂紤]到本公司可能存在可能影響本報告客觀性的利益沖突,不應視本報告為作出投資決策的惟一因素??蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本公司特別提示,本公司不會與任何客戶以任何形式分享證券投資收益或分擔證券投資損失,任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為
76、無效。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶,不構成客戶私人咨詢建議。本公司未確保本報告充分考慮到個別客戶特殊的投資目標、財務狀況或需要。本公司建議客戶應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。市場有風險,投資需謹慎。若本報告的接收人非本公司的客戶,應在基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前咨詢獨立投資顧問。本報告的版權歸本公司所有,屬于非公開資料。本公司對本報告保留一切權利。除非另有書面顯示,否則本報告中的所有材料的版權均屬本公司。未經本公司事先書面授權,本報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。